Contractile Vacuoles in Microorganisms
Wakuola kurczliwa (CV) jest organellą, lub strukturą subkomórkową, która jest zaangażowana w osmoregulację i usuwanie odpadów. Wcześniej CV była znana jako wakuola pulsacyjna lub pulsująca. Wakuoli nie należy mylić z wakuolami, które magazynują pokarm lub wodę. Wakuole występują głównie u protistów i jednokomórkowych glonów. W środowiskach słodkowodnych stężenie rozpuszczalników wewnątrz komórki jest wyższe niż na zewnątrz. W tych warunkach woda przepływa z otoczenia do komórki na drodze osmozy. W ten sposób CV działa jako mechanizm ochronny przed ekspansją komórki (i być może eksplozją) spowodowaną zbyt dużą ilością wody; usuwa ona nadmiar wody z komórki poprzez kurczenie się. Jednakże nie wszystkie gatunki, które posiadają CV są organizmami słodkowodnymi; niektóre mikroorganizmy morskie i glebowe również posiadają CV. CV dominuje u gatunków, które nie mają ściany komórkowej, ale są od tego wyjątki. W procesie ewolucji CV została w większości wyeliminowana u organizmów wielokomórkowych; jednak nadal występuje w jednokomórkowym stadium kilku wielokomórkowych grzybów i w kilku typach komórek u gąbek, w tym amebocytach, pinakocytach i choanocytach.
Fazy CV polegające na gromadzeniu wody (rozszerzanie) i wydalaniu wody (kurczenie) są okresowe. Jeden cykl trwa kilka sekund, w zależności od gatunku i osmolarności środowiska. Faza, w której woda wpływa do CV nazywana jest rozkurczem. Skurcz CV i wydalenie wody z komórki nazywamy skurczem. Woda zawsze przepływa z zewnątrz komórki do cytoplazmy, a dopiero potem z cytoplazmy do CV. Gatunki posiadające CV zawsze z niej korzystają, nawet w środowiskach bardzo hipertonicznych (o wysokim stężeniu rozpuszczalników), ponieważ komórka ma tendencję do przystosowywania swojej cytoplazmy do tego, by stała się jeszcze bardziej hiperosmotyczna (hipertoniczna) niż środowisko. Ilość wody wydalonej z komórki i szybkość skurczu są związane z osmolarnością środowiska. W środowisku hiperosmotycznym mniej wody zostanie wydalone, a cykl skurczu będzie dłuższy.
Liczba CV na komórkę jest różna, w zależności od gatunku. Ameby mają jedną; Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia i Chlamydomonas reinhardtii mają dwie; a ameby olbrzymie, takie jak Chaos carolinensis, mają ich wiele. W niektórych jednokomórkowych organizmach eukariotycznych (np. ameba) odpady komórkowe, takie jak amoniak i nadmiar wody, są wydalane przez egzocytozę, gdy kurczliwe wakuole łączą się z błoną komórkową, wydalając odpady do środowiska. U Paramecium, który prawdopodobnie ma najbardziej złożone i wysoko rozwinięte CV, wakuola otoczona jest kilkoma kanałami, które absorbują wodę przez osmozę z cytoplazmy. Gdy kanaliki wypełnią się wodą, jest ona pompowana do wakuoli. Kiedy wakuola jest pełna, wydala wodę przez por w cytoplazmie, który może być otwierany i zamykany.